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Il bordo della vicina e giovane regione di formazione stellare NGC 3324 nella Nebulosa Carina.
Il bordo della vicina e giovane regione di formazione stellare NGC 3324 nella Nebulosa Carina. Diritti d'autore NASA, ESA, CSA, STScI
Diritti d'autore NASA, ESA, CSA, STScI
Diritti d'autore NASA, ESA, CSA, STScI

Un anno di James Webb: cinque cose che il telescopio spaziale ci ha insegnato dalla sua prima immagine

Di Giulia Carbonaro
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Esattamente 12 mesi fa la NASA ha pubblicato la prima straordinaria immagine catturata dal James Webb Telescope, che ci ha fornito una nuova comprensione delle prime galassie formatesi dopo il Big Bang. Da allora, ci ha aiutato a fare nuova luce sull'intero universo.

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È passato un anno da quando il pionieristico James Webb Telescope della NASA ha inviato sulla Terra le sue prime straordinarie immagini dallo spazio.

Il telescopio, frutto di quasi tre decenni di lavoro con un prezzo di 9,5 miliardi di euro, è stato in grado di mostrarci l'universo come nessun altro strumento prima d'ora, permettendoci di scrutare galassie lontane e di sbirciare come nascono e come muoiono le stelle.

È stato lanciato il giorno di Natale del 2021 e ha raggiunto la sua destinazione finale nello spazio, il punto di Lagrange L2 Sole-Terra, nel gennaio 2022. 

Pochi mesi dopo, ha inviato le sue prime immagini, pubblicate il 12 luglio 2022: la prima immagine, presentata dal presidente degli Stati Uniti Joe Biden e dal capo della NASA Bill Nelson, mostrava un ammasso di galassie di 4,6 miliardi di anni fa, chiamato SMACS 0723. 

Il James Webb si è letteralmente spinto più in là di qualsiasi altro strumento simile utilizzato dalla NASA in precedenza: nel giorno di questo anniversario, il potente telescopio è ancora là fuori nello spazio, in orbita attorno al Sole a 1,5 milioni di chilometri di distanza dal nostro pianeta.

Il suo predecessore, il telescopio spaziale Hubble, orbita invece intorno alla Terra ed è molto più vicino al nostro pianeta.

"Il JWST ha dato all'umanità la prima visione ad alta definizione dell'universo a infrarossi", ha dichiarato a Euronews Next Matt Greenhouse, che ha fatto parte dello staff di James Webb come scienziato del progetto.

Ecco cinque cose che abbiamo imparato grazie alle immagini mozzafiato che il telescopio ci ha regalato.

1. Come appariva l'universo nelle sue fasi iniziali

NASA, ESA, CSA, Olivia C. Jones (UK ATC), Guido De Marchi (ESTEC), Margaret Meixner (USRA)
An image from the James Webb showing NGC 346, a dynamic star cluster that lies within a nebula 200,000 light years away.NASA, ESA, CSA, Olivia C. Jones (UK ATC), Guido De Marchi (ESTEC), Margaret Meixner (USRA)

Un'immagine rilasciata dalla NASA l'11 gennaio ci ha mostrato NGC 346, un giovane ammasso di stelle che si trova all'interno di una nebulosa a circa 200.000 anni luce dal nostro pianeta.

L'immagine è considerata di importanza cruciale per gli scienziati, che ritengono che l'ammasso stellare possa darci un'idea di come si presentava l'universo durante il cosiddetto "mezzogiorno cosmico", un periodo di formazione delle galassie che ha seguito la fine dell'"alba cosmica" e si è protratto fino a tre miliardi di anni dopo il Big Bang.

Secondo la NASA, l'immagine scattata dal James Webb Telescope ha rivelato "la presenza di molti più elementi costitutivi di quanto previsto in precedenza", tra cui stelle e pianeti "sotto forma di nubi piene di polvere e idrogeno". 

Ciò significa che il telescopio potrebbe averci dato un'idea del processo di formazione non solo delle stelle, ma anche dei pianeti.

2. Come si formano le stelle

NASA, ESA, CSA, STScI
The Pillars of Creation, which look like arches and spires rising out of a desert landscape, but are filled with semi-transparent gas and dust.NASA, ESA, CSA, STScI

In oltre un anno di permanenza nello spazio, James Webb ha catturato due immagini dei Pilastri della Creazione, resi famosi dalle immagini scattate dal telescopio Hubble della NASA nel 1995.

Le tre torri di gas e polvere interstellare fredda sono alte anni luce all'interno della Nebulosa Aquila.

L'immagine del telescopio James Webb ci ha permesso di guardare molto più in profondità all'interno dei pilastri, mostrandoci dove si stanno formando nuove stelle all'interno delle loro dense nubi.

Sulla base delle immagini scattate nel 1995 e nel 2014, la nuova visione di Webb dei Pilastri della Creazione sta aiutando i ricercatori ad aggiornare i loro modelli di formazione stellare, identificando un conteggio molto più preciso delle stelle di nuova formazione.

Con il tempo, si inizierà a capire meglio come le stelle si formano ed esplodono da queste nubi polverose nel corso di milioni di anni.

3. Cosa c'è nel cuore di una galassia

ESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee and the PHANGS-JWST Team; ESA/Hubble & NASA, R. ChandarAcknowledgement: J. Schmidt/ESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee and the PHANGS-JWST Team; ESA/Hubble & NASA, R. ChandarAcknowledgement: J. Schmidt
The Phantom Galaxy is around 32 million light-years away from Earth in the constellation Pisces.ESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee and the PHANGS-JWST Team; ESA/Hubble & NASA, R. ChandarAcknowledgement: J. Schmidt/ESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee and the PHANGS-JWST Team; ESA/Hubble & NASA, R. ChandarAcknowledgement: J. Schmidt

James Webb ha permesso agli scienziati di osservare le galassie più in profondità di qualsiasi altro strumento, come nel caso della stupefacente immagine della cosiddetta Galassia Fantasma (M74).

La capacità di Webb di captare lunghezze d'onda di luce maggiori permette agli scienziati di individuare le regioni di formazione stellare in galassie come questa, rivelando masse di gas e polvere nei bracci della galassia e un denso ammasso di stelle nel suo nucleo.

4. Come sono fatti i pianeti al di fuori del nostro sistema solare

La NASA ha anche pubblicato osservazioni senza precedenti di un pianeta al di fuori del nostro sistema solare, sfruttando il potente sguardo a infrarossi di James Webb per rivelare nuovi dettagli che i telescopi a terra non sarebbero in grado di rilevare.

L'immagine dell'esopianeta HIP 65426 b, un gigante gassoso di massa da 6 a 12 volte superiore a quella di Giove, è la prima volta che il telescopio Webb ha ripreso un'immagine diretta di un pianeta al di fuori del sistema solare.

5. Cosa c'è dentro un buco nero

Un'immagine rilasciata dalla NASA all'inizio di luglio della galassia CEERS 1019, che esisteva poco più di 570 milioni di anni dopo il Big Bang, ci mostra il buco nero supermassiccio attivo più distante.

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I buchi neri supermassicci contengono in genere più di un miliardo di volte la massa del Sole e sono molto più luminosi di quelli individuati dal telescopio. 

Quello della galassia CEERS 1019 è molto più simile a quello che si trova al centro della nostra Via Lattea, che ha una massa pari a 4,6 milioni di volte quella del Sole.

NASA, ESA, CSA, Steve Finkelstein (UT Austin), Micaela Bagley (UT Austin), Rebecca Larson (UT Austin)
The James Webb gave scientists the opportunity to discover previously unseen galaxies.NASA, ESA, CSA, Steve Finkelstein (UT Austin), Micaela Bagley (UT Austin), Rebecca Larson (UT Austin)

Grazie all'immagine fornita dal James Webb Telescope, gli esperti hanno potuto distinguere quali emissioni nello spettro provengono dal buco nero e quali dalla galassia che lo ospita, nonché determinare la quantità di gas che il buco nero sta ingerendo e il tasso di formazione stellare della galassia.

"Guardare questo oggetto lontano con questo telescopio è molto simile a guardare i dati dei buchi neri che esistono in galassie vicine alla nostra", ha detto Rebecca Larson dell'Università del Texas ad Austin, come confermato dalla NASA.

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